一种多频多幅振动压路机参数优化方法

摘要

本发明提供了一种多频多幅振动压路机参数优化方法：1）多频多幅振动压路机设计原理：利用变频器实现对振动频率的调节，变频器与振动电机连接，振动电机带轮与振动带轮之间通过皮带传动，通过调节变频器的频率实现电机转速的调节，从而使振动轴转速变化；2）振动系统运动学分析：把压路机的振动系统看作是二阶系统，计算压路机的振幅和激振频率。利用多目标优化方法中的线性加权法对振动压路机的频率和振幅进行优化，构建压实效果最优和舒适度最佳两个目标的压路机计算模型，为多频多幅压路机在不同土壤环境下频率和振幅参数确定提供了计算依据。

主权项

1.一种多频多幅振动压路机参数优化方法，其特征在于包括如下两个步骤：1）多频多幅振动压路机设计原理：利用变频器实现对振动频率的调节，变频器与振动电机连接，振动电机带轮与振动带轮之间通过皮带传动，通过调节变频器的频率实现电机转速的调节，从而使振动轴转速变化；2）振动系统运动学分析：首先将减振器刚度为K₁，阻尼为C₁，其阻尼近似作为线性阻尼，由于土是具有一定刚度的弹性体，其刚度为K₂，阻尼为C₂，阻尼为线性阻尼；其次把振动压路机的上、下车的质量简化为具有一定质量的集中质量块，上车质量为m₁，下车质量为m₂，随土振动的质量为m₃；压路机工作时一般情况下紧贴土壤表面，不会跳离地面，所以把压路机的振动系统看作是二阶系统，其运动学方程为：式中：F，ω—激振力和激振频率；x₁，x₂—上车和振动轮位移；F—偏心振子提供偏心力，即激振力；m—偏心块质量；r—偏心距；设其他参数为已知，根据上式可解微分方程求得x₁，x₂；B=k₂ c₁ω+k₁ c₂ω-m₂c₁ω₃ -m₁c₁ω₃振动压路机下车（振动轮）对地面作用力Fs 的大小不仅与振动压路机本身的振动参数有关，而且也与被压实土的刚度k₂和阻尼c₂有关；Fs可表示为：前者与振动压路机的瞬时振幅和土的刚度有关，后者与振动压路机振动速度和土的阻尼有关；所以，振动压路机对地面的作用力大小与土的物理特性有着密切的关系；无阻尼状态下振动系统的一阶、二阶固有频率ω₁、ω₂分别为：。